纯净碳纳米管轴向拉伸破坏的尺寸效应

发布时间：2018-07-21 13:31

【摘要】：通过分子动力学模拟,研究了纯净碳纳米管在轴向拉伸下的应力—应变关系,发现有限温度下纯净碳纳米管拉伸强度随管长呈现尺寸效应,且碳管力学强度统计分布符合Weibull统计理论预言的偏态分布。分析表明该尺寸效应来源于碳原子的随机热运动,而不是通常的材料内部静态缺陷。发现的尺寸效应新机制—动力学无序,对研究纳米材料的强度以及宏观结构在振动外力策动下的稳定性都具有参考意义。
[Abstract]:The stress-strain relationship of pure carbon nanotubes under axial tension was studied by molecular dynamics simulation. It was found that the tensile strength of pure carbon nanotubes showed a size effect with tube length at finite temperature. The statistical distribution of mechanical strength of carbon pipe is in accordance with the bias distribution predicted by Weibull statistical theory. The results show that the size effect originates from the random thermal movement of carbon atoms, rather than from the static defects in the materials. The discovered new mechanism of size effect is disordered dynamics, which is useful for the study of the strength of nanomaterials and the stability of macroscopic structures under external vibration.
【作者单位】： 绍兴文理学院土木工程系;绍兴文理学院物理系;
【基金】：国家自然科学基金面上项目(11574215) 教育部留学回国人员科研启动项目(教外司留[2015]311号)
【分类号】：TB383.1;TQ127.11

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本文编号：2135682